假期作业10 功 功率-【快乐假期】2025年高一物理暑假大作业（人教版）

４．AB　[同步卫星位于赤道平面内,轨道半径都相同,选项 A、B正确;第一宇宙速度是最大的环绕速度,导航系统 所有卫星的运 行 速 度 都 小 于 第 一 宇 宙 速 度,选 项 C 错 误;根据GMm r２ ＝m４π ２ T２ r,得 T＝ ４π ２r３ GM ,导航系统所有 卫星中,运行轨道半径越大的,周期越大,选项 D错误．] ５．BC　[地球同步卫星所受的万有引力大小F＝GMm r２ ,由 于不 同 卫 星 质 量 不 等,故 A 错 误;由 G Mm(R＋h)２ ＝ m􀅰４π２(R＋h) T２ ,得同步卫星的周期相等,所以轨道半径 相等,离地面的高度相等,故B正确;由G Mm r２ ＝mv ２ r 得v ＝ GMr ,知轨道半径越大,运行的速度越小,且小于第 一宇宙速度７．９km/s,故 C正确;地球同步卫星位于赤 道上空,和地球自转有相同的角速度才能和地面保持相 对静止,地球同步卫星都位于赤道上空的同一个圆周轨 道,不能在同一个点上,故 D错误．] ６．CD　[根据万有引力提供向心力可得GMm r２ ＝mω２r＝m v２ r ＝m ４π２ T２ r＝ma,可 得 ω＝ GM r３ ,v＝ GMr ,T＝ ４π２r３ GM ,a＝GM r２ ,由于巡天号的轨道半径小于哈勃号的 轨道半径,则有ω巡 ＞ω哈 ,v巡 ＞v哈 ,T巡 ＜T哈 ,a巡 ＞a哈 ．] ７．CD　[地球同步卫星c与地球自转的角速度和周期相 同,则知a与c的角速度相同,根据an＝ω２r,知c的向心 加速度大,由man＝GMmr２ ,得an＝GMr２ ,卫星的轨道半径 越大,向心加速度越小,则地球同步卫星的向心加速度 小于b的向心加速度,而b的向心加速度约为g,故知a 的向心加速度小于重力加速度g,故 A错误;由GMmr２ ＝ m４π ２ T２r 得T＝２π r ３ GM ,所以卫星的轨道半径越大,周期 越大,所以d的运动周期大于c的运动周期,即大于２４h, 故B错误;a、c的角速度相同,由an＝ω２r知a１a２ ＝ R r ,故 C正确;根据GMmr２ ＝ mv ２ r ,解得v＝ GMr ,则v１ v２ ＝ r R ,故 D正确．] ８．D ９．B　[万 有 引 力 提 供 空 间 站 做 圆 周 运 动 的 向 心 力,有 G Mm(R＋h)２ ＝ma,解得:a＝ GM(R＋h)２ ,地球表面重力加速 度g＝GMR２ ,解得a＝ １６１７( ) ２ g＝２５６２８９g ,A 错误;由万有引 力提供向心力有GMm r２ ＝ma＝mv ２ r＝m ４π２ T２ r,解得T＝ ２π r ３ GM ,a＝GM r２ ,v＝ GMr ,可 得,T′ TA ＝ (R＋h)３ (R＋H)３ ＝ １ ８ ,a aA ＝ (R＋H)２ (R＋h)２ ＝ ４１ ,v′ vA ＝ R＋HR＋h＝ ２ １ ,B正确,C、 D错误．] 素养培优 　解析:(１)设火星的重力加速度为g,则t＝２v０g mg＝GMmR２ 联立得 M＝２v０R ２ Gt (２)根据万有引力充当向心力知GMmr２ ＝mr ４π２ T２ 解得r＝ ３ v０R２T２ ２π２t 答案:(１)M＝２v０R ２ Gt 　 (２) ３ v０R２T２ ２π２t 假期作业１０ 情景辨析 (１)×　(２)√　(３)×　(４)√　(５)× 技能提升 １．A　[当有多个力对物体做功时,总功就等于各个力对物 体做功的和．由于力F１ 对物体做功４J,力F２ 对物体做 功３J,所以F１ 与F２ 的合力对物体做的总功W＝３J＋４J ＝７J,故选 A．] ２．D　[A 图中,拉力做功为:W＝Fs;B图中,拉力做功为: W＝Fscos３０° ＝ ３２Fs ;C图中,拉力做功为:W＝Fscos３０° ＝ ３２Fs ;D图中,拉力做功为:W＝Fscos６０°＝１２Fs ,D图 中拉力F 做功最小,故选 D．] ３．C　[加速上升时,位移向上,无人机对货物的拉力向上, 则无人机对货物做正功,选项 A 错误;减速上升,位移向 上,无人机对货物的拉力向上,则无人机对货物做正功, 选项B错误;匀速下降,位移向下,无人机对货物的拉力 向上,则无人机对货物做负功,选项 C 正确;悬停空中, 位移为零,无人机对货物的拉力向上,则无人机对货物 不做功,选项 D错误．] ４．B　[由做功的计算公式W＝Fscosθ可知,θ为力的方向 与位移方向的夹角,在该同学将拖把向前推的过程中, 力与位移的夹角小于９０°,故可知该同学对拖把做正功, 故 A错误;地板对拖把的摩擦力与拖把 的 位 移 方 向 相 反,故地板对拖把的摩擦力做负功,故 B正确;地板对拖 把的支持力与拖把垂直,不做功,故 C、D错误．] ５．A　[挥动“石杵”一次所做的功:W＝mgh＝２０×１０×０．９J＝ １８０J;１min内做的总功:W总 ＝nW＝２０×１８０J＝３６００J, 则人挥动“石杵”做功的平均功率:􀭺P＝W 总t ＝ ３６００ ６０ W＝ ６０W,故 A正确,B、C、D错误．] ６．D　[根据P＝Fv和F＝Ff＝kv,可得 P＝kv２,速度加 倍,则功率变为原来的４倍,选项 D正确．] ７．B　[两次拉力作用下,物体都从静止开始,以相同的加 速度移动同样的距离,则物体两次运动时间相同．由牛 顿第二定律知,F１＝F２cosα,又因为 W＝Flcosα,故 W１ ＝W２,做 功 的 时 间 又 相 同,平 均 功 率 相 同,故 选 项 B 正确．] ８．A　[依题意,可得电动车受到的阻力大小为Ff＝ P vm ＝ ５６０ ５．６N＝１００N ,故 A正确;加速阶段,根据牛顿第二定律 有P v －Ff＝ma ,速度增大,则电动车的加速度逐渐减小, 故B错误;根据Pv －Ff＝ma ,当电动车的速度为４m/s 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３５ 时,其加速度大小为a＝Pmv－ Ff m ＝ ５６０ １００×４－ １００ １００( ) m/s ２ ＝０􀆰４m/s２,故 C错误;若电动车从静止开始以２m/s２ 的加速度匀 加 速 启 动,根 据 牛 顿 第 二 定 律 有 F－Ff＝ ma,可得此过程的牵引力大小F＝３００N,当功率达到额 定功率时,匀加速运动结束,此时速度大小为v＝PF ＝ ５６０ ３００m /s＝２８１５ m /s,则 所 用 时 间 为t＝ va ＝ １４ １５s ,故 D错误．] ９．解析:(１)设起重机允许输出的最大功率为P０,重物达到 最大速度时,拉力F０ 等于重力．即 P０＝F０vm　① F０＝mg　② 由①②式,代入数据解得P０＝５．１×１０４W．　③ (２)重物做匀加速运动结束时,当起重机达到允许输出 的最大功率时,设此时重物受到的拉力为F,速度为v１, 匀加速运动经历的时间为t１,有P０＝Fv１　④ F－mg＝ma　⑤ v１＝at１　⑥ 由③④⑤⑥式,代入数据解得t１＝５s　⑦ t＝２s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v２, 起重机输出功率为P,则 v２＝at　⑧ P＝Fv２　⑨ 由⑤⑧⑨式,代入数据解得P＝２．０４×１０４ W． 答案:(１)５．１×１０４ W　(２)５s　２．０４×１０４ W 素养培优 １．D　[手机盒在重力的方向上位移为零,则重力做功为 零,A错误;手机盒所受支持力为 mgcosθ,则支持力做 功为W＝FNxcos(９０°－θ)＝mgxcosθsinθ,B错误;匀速 水平向前运动,合力为零,合力对手机盒做功为零,C错 误;手机盒所受摩擦力为 mgsinθ,则摩擦力做功为 Wf ＝Ffxcos(１８０°－θ)＝－mgxcosθsinθ,D正确．] ２．解析:(１)以滑板和运动员整体为研 究对象,其受力如答图所示．由共点 力平衡条件可得 FNcosθ＝mg　① FNsinθ＝F　② 联立①②,解得F＝８１０N． (２)由 FN ＝ mg cosθ ,FN ＝kv２,得v＝ mg kcosθ＝５m /s． (３)水平牵引力的功率P＝Fv＝４０５０W． 答案:(１)８１０N　(２)５m/s　(３)４０５０W 假期作业１１ 情景辨析 (１)×　(２)√　(３)×　(４)√　(５)× 技能提升 １．D　[只要物体运动,则物体一定具有动能,故 A正确;动 能是标量,表示大小,故动能均为正值,故 B正确;由动 能的定义可知,一定质量的物体,动能变化时,速度一定 变化,故 C正确;速度为矢量,速度的变化可能是速度方 向在变化,故一定质量的物体,速度变化时,动能可能不 变化,故 D错误．] ２．B　[子弹的动能Ek１＝ １ ２m１v１ ２＝ １２ ×０􀆰０１×８００ ２J＝ ３２００J,运动员的动能Ek２＝ １ ２m２v２ ２＝１２×６２×１０ ２J＝ ３１００J,所以子弹的动能较大,故B正确．] ３．BD　[重力做功WG＝－mgh＝－１０J,即重力势能增加１０ J,选项 D对;由动能定理:WF－mgh＝ １ ２mv ２,Wf＝１２J, 即人对物体做功１２J,选项 A错误;由动能定理知W 合 ＝ １ ２mv ２＝１２×１×２ ２J＝２J,选项B正确,C错误．] ４．BC　[对全过程由动能定理可知 WF－Wf＝０,故 WF∶ Wf＝１∶１,故 C正确,D错误;根据恒力做功公式得 WF ＝Fs,Wf＝fs′,由题图可知s∶s′＝１∶４,所以F∶f＝ ４∶１,故 A错误,B正确．] ５．B　[依题意,根据动能定理可得(F－Ff)l＝ １ ２mv ２－０, Ff＝０􀆰１mg,即(２􀆰１×１０５－０􀆰１×７􀆰０×１０４×１０)×１􀆰６ ×１０３＝１２×７􀆰０×１０ ４×v２,解得v＝８０m/s．] ６．A　[由动能定理得:－W－μmg(s＋x)＝－ １ ２mv ２ ０ W＝１２mv ２ ０－μmg(s＋x)．故 A正确．故选 A．] ７．B　[设物体两次做匀速圆周运动的速度分别为v１ 和v２,根 据牛顿第二定律可知,当拉力为F时有:F＝mv ２ １ R　① 当拉力为F ４ 时有:F ４＝m v２２ ２R　② 物体在整个运动过程中受重力 mg、水平面的支持力 N 和拉力作用,由于 mg 和N 在竖直方向上,与速度方向 始终垂直,因此始终不做功,根据动能定理有: WF＝ １ ２mv ２ ２－ １ ２mv ２ １　③ W 克 ＝－WF　④ 由①②③④式联立解得:W 克 ＝FR４ ,故选项B正确．] ８．AD　[物体的合力为 ma＝１２mg ,向下运动h 米时合力 做功１ ２mgh ,根据动能定理物体的动能增加了 １ ２mgh ,A 对,B错;向下运动h米过程中重力做功mgh,物体的势 能减少了 mgh,C错,D对．] ９．解析:(１)设 小 物 块 飞 离 桌 面 时 速 度 大 小 为v,由 题 意 可得: 水平方向:x＝vt　①　竖直方向:h＝１２gt ２　② 由①②可得:v＝x g２h＝０．８ １０ ２×０．８m /s＝２m/s (２)物块在水平桌面运动,由动能定理可得: Fs＝１２mv ２－０　③ 由③式可得:F＝mv ２ ２s ＝ ０．６×２２ ２×２ N＝０．６N 答案:(１)２m/s　(２)０．６N 素养培优 １．D　[物块即将在转台上滑动但还未滑动时,转台对物块 的最大静摩擦力恰好提供向心力,设此时物块做圆周运 动的线速度为v,则有μmg＝ mv２ R ,在物块由静止到获得 速度v的过程中,物块受到的重力和支持力不做功,只有 摩擦力对物块做功,由动能定理得 W＝１２mv ２－０,联立 解得W＝μmgR２ ,故 D正确．] ２．解析:(１)质点在AB 段做匀加速直线运动,根据运动学 公式有 h sin５３°＝ １ ２at ２ １, 由牛顿第二定律得mgsin５３°＝ma, 联立解得质点在AB 段运动的时间为t１＝１．２５s; 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ４５ 　　假期作业１０　功　功率　　　　　　　　　 　　我国高铁技术处于 世界领先水平．和谐号 动车组是由动车和拖车 编组而成的,提供动力 的车厢叫动车,不提供 动力的车厢叫拖车．动车与拖车之间存在着相 互作用力． (１)凡是受力作用的物体,一定有力对物体 做功． (　　) (２)只要物体受力,又在力的方向上发生了 位移,就一定有力对物体做功． (　　) (３)作用力做正功时,反作用力一定做负 功． (　　) (４)力对物体做功的正负是由力和位移间 的夹角大小决定的． (　　) (５)物体做功越多,其功率越大． (　　) ◆[知识点一]　功 １．两个互相垂直的力F１ 与F２ 作 用在同一物体上,使物体运动, 如图所示,物体通过一段位移, 力F１ 对物体做功４J,力F２ 对物体做功 ３J,则力 F１ 和 F２ 的合力对物体做的 功为 (　　) A．７J　　B．５J　　C．３．５J　　D．１J ２．力F 大小相等,物体沿水平面运动的位 移s也相同,则F做功最小的是 (　　) ３．(２０２５􀅰青岛市第一 中学高一期末)如图 是无人机送货时的情 景,其中无人机对货 物做负功的是 (　　) A．加速上升 B．减速上升 C．匀速下降 D．悬停空中 ４．如图所示,某同学用拖 把擦地板,他用力使拖 把沿水平地板向前移 动一 段 距 离,在 此 过 程中 (　　) A．该同学对拖把做负功 B．地板对拖把的摩擦力做负功 C．地板对拖把的支持力做负功 D．地板对拖把的支持力做正功 ◆[知识点二]　功率 ５．每年春节前温州农 村都有捣年糕的习 俗,借此来寓意“年 年发财、步步高升”． 捣年糕时,一人将“石杵”一起一落挥动, 另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米 粉团,直到米粉团柔软而有弹性．已知 “石杵”质量为２０kg,每分钟上下挥动２０ 下,每次重心上升的高度约为９０cm,则 人挥动“石杵”做功的功率约为 (　　) A．６０W B．１２０W C１８０W D．５４０W ６．若飞艇在平流层水平匀速飞行时,所受空气 阻力与飞行速度成正比．当匀速飞行速度为 v时,动力系统的输出功率为P;当匀速飞 行速度为２v时,动力系统的输出功率为 (　　) A．P４ B． P ２ C．２P D．４P ７．如图所示,质量为m 的物体放在光滑的 水平面上,两次用力拉物体,都是从静止 开始,以相同的加速度移动同样的距离, 第一次拉力F１ 的方向水平,第二次拉力 F２ 的方向与水平方向成α角斜向上,在 此过程中,两力的平均功率为P１ 和P２, 则 (　　) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２２ A．P１＜P２ B．P１＝P２ C．P１＞P２ D．无法判断 ８．(２０２５􀅰南京市高一期末)共享电动车已 经成为我们日常生活中不可或缺的重要 交通工具,某共享电动车和驾驶员的总 质量为１００kg,电动车的额定功率为５６０ W．若电动车从静止开始以额定功率在 水平路面沿直线行驶,行驶的最大速度 为５􀆰６m/s,假定行驶中所受阻力恒定, 重力加速度g取１０m/s２．下列说法正确 的是 (　　) A．电动车受到的阻力大小为１００N B．加速阶段,电动车的加速度保持不变 C．当电动车的速度为４m/s时,其加速 度大小为１􀆰４m/s２ D．若电动车从静止开始以２m/s２ 的加 速度匀加速启动,匀加速时间共２􀆰８s ９．如图所示为修建高 层建筑常用的塔式 起重机．在起重机将 质量m＝５×１０３ kg 的重物竖直吊起的 过程中,重物由静止开始向上做匀加速 直线运动,加速度a＝０．２m/s２,当起重 机输出功率达到其允许的最大值时,保 持该功率直到重物做vm＝１．０２m/s的 匀速 运 动．取g＝１０ m/s２,不 计 额 外 功．求: (１)起重机允许输出的最大功率; (２)重物做匀加速运动所经历的时间和 起重机在第２s末的输出功率． １．(２０２５􀅰天台平桥中 学高一期中)如图所 示,小明同学将手臂 与水平面成θ角倾斜 地捧着一硬皮本,又将一手机盒放在硬 皮本上,手臂、硬皮本、手机盒始终保持 相对静止．已知手机盒质量为m,重力加 速度为g,当他保持手臂的姿势不变,匀 速水平向前运动了距离x的过程中 (　　) A．手 机 盒 所 受 的 重 力 对 手 机 盒 做 功mgx B．手机盒所受的支持力对手机盒做功 mgxcosθ C．手 机 盒 所 受 的 合 力 对 手 机 盒 做 功 mgxsinθ D．手机盒 所 受 的 摩 擦 力 对 手 机 盒 做 功－mgxsinθcosθ ２．滑水运动是一 项非常刺激的 水上 运 动．研 究表 明,在 进 行滑水运动时,水对滑板的作用力FN 垂 直于板面,大小为kv２,其中v为滑板速 率(水可视为静止)．如图所示,某次运动 中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面 的夹角θ＝３７°时,滑板做匀速直线运动, 相应的k＝５４kg/m,人和滑板的总质量 为m＝１０８kg,试求:(重力加速度g＝１０ m/s２,sin３７°＝０．６,忽略空气阻力) (１)水平牵引力的大小F; (２)滑板的速率v; (３)水平牵引力的功率P． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３２